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2009年2月 2日 (月)

λ=270nm以下の紫外線を検出する酸化ガリウム単結晶センサ

http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2008/090122_1.htm
まとめ
・京都大学大学院の藤田静雄教授と日本軽金属株式会社は共同で、酸化ガリウム半導体からなる炎センサを開発した。

・家庭用の火災報知器の検知原理として、現在温度検知方式と、煙検知方式がある。温度検知方式は、65度以上で反応するように設計されているため火災発生時の初期検出ができない。煙検知方式は、湯気を煙と間違う誤動作がある。

・炎には、通常自然界に存在しない波長270nm以下の紫外線が含まれている。この新開発センサは、この紫外線を検出する性能を持つ。炎から照射される波長250nm付近の微弱な1nW/cm2程度の紫外線に対しても十分な検出感度を持つ。

・炎に含まれる紫外線を検知するセンサは従来から存在するものの、真空管方式で高価である上に、常時数百Vの高電圧をセンサ素子に加える必要があるため高価。

・このセンサは、紫外線強度モニタとしても優れた特性を持つ

法的根拠
・家庭用の火災報知機の設置が義務付けられた。
・2008年10月、ガスコンロの立ち消え検出器の設置が義務付けられました。
・水の紫外線殺菌における紫外線強度モニタの使用が、水道法(平成19年3月30日改正、4月1日実施)で義務付けられた。

以前、キセノンガスの輝線スペクトルを観察するために真空紫外分光測定装置を組立てたことがあります。分光グレーティングが入っている特殊な真空装置とロータリーポンプとターボ分子ポンプをつなぐ。キセノンガスが励起されて発する輝線は147nmとなので空気中で吸収されてしまう。そのためサファイアガラスからなる小窓を使いました。

以下のサイトに現在の紫外センサ(現在方式の?)の技術資料がありました。
また、代表的な空気の紫外線透過率特性の図もありましたのでコピー掲載させて頂きました。
200nmよりも短波長側は空気に吸収されてしまうようです。

http://imeasure.cocolog-nifty.com/photos/fig/uv_transmitance_of_air.gif
出典:
http://www.iwasaki.co.jp/tech_rep/technical/01/index.html
ダイヤモンド薄膜紫外線モニタ 岩崎電気株式会社 技術資料
ーーーーーーーーーー

http://imeasure.cocolog-nifty.com/photos/fig/_spectrum_absorption_rate_o2_co2_o3.png

ウシオ電機の技術資料によれば、200nmから吸収が始まるのは、酸素の影響であることが解る。www.ushio.co.jp/documents/technology/lightedge/lightedge_18/ushio_le18-12.pdf

ウシオ電機 光技術情報誌「ライトエッジ」No.18(2000年3月発行)

ーーーーーーーーーー

ウシオ電機の図にオゾンのカーブがあったので、ついでに「オゾン層破壊で紫外線が地上に注がれる」基本的な技術情報である、オゾンの分光吸収特性を調べた。

東北大学の講義資料かな?

λ=350nmくらいから急激に酸素(オゾン)による吸収が始まっていることが解ります。

酸素(O2)による振幅性のあるシューマン・ルンゲ帯ってのを初めて知りました。

不思議な現象ですね。


http://imeasure.cocolog-nifty.com/photos/fig/abs_o2_o3.png

pat.geophys.tohoku.ac.jp/lab/wclub01.pdf

地球大気の基礎事項 より

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